A technológia világa az automatizált feladatokat ellátó elektronikus alkatrészek körül forog. Ehhez olyan eszközökre van szükség, amelyek... egyszerű programozás és feladatokhoz való adaptálhatóság Ez kötelező.
Az Arduino egy olyan eszköz, amelynek szoftvere és hardvere is van. nyílt forráskódú, Ezért ideális eszköz az ilyen típusú munkákhoz. Ebben a cikkben megmutatjuk, hogyan. Mi az az Arduino és mik a legfontosabb előnyei? amelynek ezt a technológiát kell használnia.
Ezenkívül bemutatjuk az alaplap legfontosabb elemeit és a különböző alkalmazásokat, amelyeket az ilyen típusú eszközöknek adhat. Ne maradj le semmiről, ha szakértővé szeretnél válni az automatizált gépesítésben.
Mi az Arduino, és mi a története ennek a márkának?
Az Arduino a névadó cég által gyártott nyílt forráskódú szoftveres elektronikus platformokra és egyáramköri kártyákra utal.Jellemzőjük, hogy egyetlen mikroprocesszorral rendelkeznek, egy RAM és bemeneti portok, amelyek együttesen egy komplett eszközt alkotnak, amelyet különböző tudományterületek elektronikus alkatrészeinek építésére használnak. Ugyanazt a nevet viseli, mint az a közösség, amely a projekt folytonosságának biztosítására törekszik.
A fejlesztés, mind a hardver, mind a szoftver, szabadon terjeszthető A GNU General Public License és a GNU Lesser General Public License licenc alatt állnak. Ezért ezeket a számítógépes alaplapokat bárki ingyenesen gyárthatja, forgalmazhatja és értékesítheti.
Ezeket az eszközöket 2003-ban egy olasz diákcsoport alkotta meg. A küldetésük egy olyan eszköz megtalálása volt, amely megkönnyíti a megvalósítását minden felhasználó számára, legyenek akár kezdők, akár egy adott szakmával rendelkeznek. A fő cél az volt, hogy a beszerzési költséget a lehető legalacsonyabban tartsák. és hogy a lehető legnagyobb sokoldalúsággal rendelkezik. A neve egy olasz bárból származik, amely a Marquis Arduino I-re utalt, ahol az alkotók a projekt során találkoztak.
2005-ben ez volt az első olyan kártya, amelyet 8 bites AVR mikrovezérlővel adtak el.De csak hét évvel később történt jelentős fejlődés, ami új modellekhez vezetett, amelyek 32 bites ARM Cortex M3 vezérlőket kezdtek használni. Kezdetben ez némi kihívást jelentett a kártyák összeszerelése során, mivel az AVR és az ARM architektúrák nem azonosak, ezért az egyes utasítások eltérő specifikációkat tartalmaztak az assembler számára.
Miután megalakult az Arduino LLC, ezeket a kártyákat külső cégek kezdték gyártani és értékesíteni, akik jutalékot fizettek a szoftverfejlesztés tulajdonosának.2008 végén, az alapítás évében, az alapító partnerek belső problémákba ütköztek. Ez a védjegybejegyzés miatt történt. „Arduino” Olaszországban az egyik ilyen cég érintett volt az ügyben, ami bonyodalmakat okozott, amikor az Arduino LLC világszerte bejegyeztette a védjegyét. Ennek következtében 2015 januárjában jogi viták kezdődtek a pénzügyi ügyekben.
2013-ban a becslések szerint több mint 700 000 rendszámtáblát adtak el. az Adafruit Industries beszállítótól. Ez jól mutatja ezen technológiai eszközök sikerét és elfogadottságát a nyilvánosság körében.
Az Arduino Alapítvány ugyanabban az évben jött létre, amikor bejelentették a vállalatok és az ARM Holdings közötti partnerséget.amelynek cambridge-i központja ezután az új vállalat jelentős részét irányítaná. Ez alapvető stratégiai változásokat eredményez, amelyek lehetővé teszik a további előrelépést ezen, körülbelül 30 euróba kerülő rendszámtáblák forgalmazásában.
Melyek az Arduino hardver és szoftver fő előnyei?
Az első dolog, amit ki kell emelnünk ezen eszközök jellemzőjeként, az az egyszerűségük. mind a programozási nyelvekben, mind az áramköri kártyákban, amelyeket azért fejlesztettek ki, hogy a szoftver a lehető legegyszerűbben működjön. Ahogy korábban is említettük, Az Arduino egy nyílt forráskódú projektÍgy bármely felhasználó ingyenesen hozzáférhet a programozáshoz és fejlesztheti azt, tudásszintjétől függetlenül.
Különböző operációs rendszereket támogat például Windows, Linux és macOS rendszereken. Ez nagyon hasznos eszközzé teszi bármilyen számítógépen való futtatáshoz vagy programozáshoz, függetlenül az operációs rendszertől. Ezért, Az Arduino elősegíti a felhasználók közötti kompatibilitást Mert az operációs rendszer korlátainak eltávolításával lehetővé teszi az emberek számára, hogy gyakrabban interakcióba lépjenek egymással anélkül, hogy külső korlátok lennének az Arduino fejlesztésében.
amikor szükséged van rá A mikrovezérlő programozásához egy vezetékezésen alapuló nyelvet kell használni.hol, ha szeretnéd A környezet programozásához a Processing metódust kell használnod.Ez lehetővé teszi az egyszerű projektfejlesztést, mivel ezek a programozási nyelvek viszonylag egyszerűek, különösen, ha már használtad őket. C (vagy C++) vagy Java.
Ahogy korábban említettük, az Arduino általában két mikrovezérlőt használ. Az egyik az AVR, amely 5 volton működik, míg az ARM Cortex-M3 3,3 V-ot használ. Ez... Ezáltal a bemeneti és kimeneti portokkal rendelkező alaplapok széles választéka jön létre. ami a rendeltetésszerű használathoz nagyobb sokoldalúságot tesz lehetővé.
Ahhoz, hogy ezek az eszközök működjenek és más elemekkel kölcsönhatásba lépjenek, Szükségük van érzékelőkre vagy aktuátorokraEzek a parancsok utasíthatják az Arduinót, hogy a számítógéptől függetlenül működjön, vagy megmondhatják az Arduinónak, hogy milyen műveleteket kell végrehajtania.
Hogyan működnek az Arduino táblák? Főbb alkatrészek
Az Arduino Egy tányérból áll amely egy mikrovezérlőn alapul, amely lehet ARM Cortex M3 32 bites vagy AVR és kinek programozási nyelv egy környezetben lesz Arduino IDE. Megvan integrált áramkörök Ezeket olyan utasítások létrehozására használják, amelyek egy olyan programot alkotnak, amely lehetővé teszi az Arduino számára, hogy más eszközökkel kommunikáljon.
Különböző perifériák csatlakoztathatók a mikrovezérlőhözEz mind a bemeneti, mind a kimeneti interfészekre vonatkozik. Ez lehetővé teszi a vezérlő számára, hogy a telepített programozásnak megfelelően feldolgozza az adatokat, és kimenetre hozza az utasítások végrehajtásához szükséges információkat.
Az Arduino egyéb komponensei Ezek analóg, digitális, föld és PWM csatlakozók.Ezenkívül reset gombbal, tápellátás-jelzőkkel és feszültségszabályozóval is rendelkezik.
Milyen eszközöket és alkalmazásokat hozhatok létre Arduinóval? Minden, amit megtehetsz
Az Arduino két fő csoportban használható. Az egyik az, amikor ezt az eszközt mikrovezérlőként használják.Olyan szoftverrel rendelkezik, amely bármilyen számítógéptől függetlenül működik. Ez lehetővé teszi az Arduinóval interakcióba lépő eszközök vezérlését aktuátorokon keresztül.
A másik csoport az, amikor a kártyát egy eszköz interfészeként használják., akinek egy bizonyos feladatot kell elvégeznie. Ehhez az Arduinót különböző érzékelőkhöz vagy aktuátorokhoz kell csatlakoztatni. Ezek jelet küldenek az alaplapnak, amely ezután utasítja a számítógépet egy adott művelet végrehajtására. Ezt gyakran használják videojátékokban.
Részletesebben elmagyarázzuk az összes felhasználási módot, amit megadhatsz neki:
Robotics
A robotika ideális terület az Arduino számára. Ez az állítás annak köszönhető, hogy ezeken a táblákon keresztül mechanikus mozgások hozhatók létre elektronikus impulzusokkal, egy szoftverprogram által végrehajtott parancsok segítségével. A parancsokat egy számítógép hozza létre, és a számítógép küldi el az Arduinonak végrehajtásra., az igényeknek megfelelően.
A nyílt forráskód megkönnyíti ezen eszközök beépítését, mivel bármilyen projekthez adaptálhatók.Akár a mérete, akár a lábai elosztása miatt, amelyek lehetővé teszik az elektromos áram sokoldalú be- és kimenetét.
Mikrovezérlőként használható
Amikor az Arduinót mikrovezérlőként használják, A cél egy adott folyamat vezérlése vagy automatizálása egy eszközön.A feladat végrehajtásához egy bemeneti és egy kimeneti interfészre van szükség. A feladat hatékony végrehajtását segítő perifériákat ezekhez az interfészekhez kell csatlakoztatni.
A perifériákat a mikrokontroller memóriájába töltik be, hogy a feldolgozóegység a kimeneti portokon keresztül elküldhesse az információkat. Más szóval, Amikor kívülről olvasnak információt, egy meghatározott folyamatot hajtanak végre. és az olvasmánynak megfelelően automatikus választ küld.
Használja interfészként
Például interfészként használják az Arduino felé, amikor a lámpák automatikusan felkapcsolnak mozgás érzékelése miatt.Ehhez szükséged lesz egy számítógépre, amelyen keresztül kommunikálni fogsz vele. USB portamelynek fel kell kapcsolnia a LED-es lámpákat, amikor az említett Arduino interfész érzékelői által rögzített információkat érzékeli.
Az ilyen típusú műveleteket C/C++-ban vagy Java-ban, vagy bármilyen más, számodra nem nehéz nyelven programozhatod.
XOscillo
A számítógépedet Arduino oszcilloszkóppá alakíthatod, akár 1 MHz sávszélességet is elérve. Ez grafikusan jeleníti meg az elektromos jeleket egy XY síkban. Ez lehetővé teszi, hogy Ez segít megtudni, hogy mikor lépnek fel a feszültségbemeneti szabályozások egy adott frekvencián..
Tudományos kutatási berendezések
Az Arduino egy másik gyakori és nagyon hasznos alkalmazása a tudományos berendezésekben rejlik, amelyek a tudomány különböző aspektusait mérhetik. Például Széles körben használják a modern szeizmográfokban és meteorológiában.Ezeket Arduino kártyás berendezések gyártására használják. Ez lehetővé teszi érzékelők vagy aktuátorok alapján specifikus információk megszerzését, amelyeket tudományos kutatásban használnak.
Az orvostudomány egy másik olyan tudományág, amely az Arduinót használja az emberi egészségre gyakorolt pozitív eredmények elérésére. Például mikroszkóp létrehozható és hogy információkat gyűjt, amelyeket egy számítógépen tárol, bizonyos paraméterek szerint.
Arduinome
A zenei stúdiók Arduinót használnak eszközként, amely a hangszerek közötti összeköttetést vezérli.Ezenkívül változtatásokat hajt végre a mikrofonokon, számítógépeken, hangvezérlő konzolokon és minden egyéb, a digitális interfész létrehozásához szükséges berendezésen is.
Egy Arduino akár 16 csatornán keresztül is képes zenei jeleket továbbítani, lehetővé téve, hogy minden csatornához különböző eszközök csatlakozzanak. Ez tökéletes egyensúlyt ér el a... hangjegyek összehangolása, hangfrekvencia vagy sztereó vagy többcsatornás átvitel, többek között.
OBDuino
Valószínűleg minden nap látod őket vezetés közben, és nem is veszed észre, hogy egy Arduinót nézel. Az OBDuino egy üzemanyag-szabályozó, amelyet autókban használnak, hogy a vezetés a lehető leggazdaságosabb legyen.Azonnal megjeleníti a megtett kilométereket és a felhasznált könyveket. Ez átlagos, korábbi és aktuális eredményeket generál.
Európában az EOBD diagnosztikai szabványokat használják. amelyek a különböző motoralkatrészek, például az olajnyomás, a szabályozó töltési feszültségének stb. teljes körű felügyeletét is szolgálják.
SCA-ino
Autókban is használják, és A motor alapjárati fordulatszám-érzékelőjének és a gyújtás előtti Check Engine jelzőfény vezérlésére szolgál.Egy másik felhasználási mód a szívócsonkban lévő levegő mennyiségének meghatározása. Ebben a feladatban az Arduino közvetlenül a jármű ECU-jával működik együtt.
Humánus Olvasó
A humánus olvasó valójában Ez egy könyvtár, amely akár 5000 könyvet is képes tárolni, és otthoni televízión is olvasható.Amire szükség van, az egy USB-kapcsolat, amely lehetővé teszi a felhasználó és a nagyméretű képernyő közötti interakciót. Ez lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy könnyen és gyorsan kiválasszák a kívánt elemet. Jellemzője az alacsony ár.
A humánus PC
Egy Arduino eszközzel Emulálhatsz egy olyan gépet, ami egy számítógéphez hasonlóan működik, és aminek van egy billentyűzet normál és egy képernyőami lehet egy televízió a nappalidban.
Míg egy Arduino mikrovezérlőkkel, RAM memóriával, audio kimenettel, bemeneti és kimeneti portokkal, sőt külső tárolókártyával is rendelkezik MicroSD Bár betölti egy teljes értékű PC funkcióját, nagy programozási feladatokra nem használható. Ideális játékokhoz.
Ardupilot
Az Arduino a repüléstechnikában is jelen van. és egy pilóta nélküli légi jármű, vagyis az általunk közismert nevén DrónokEzeknek az eszközöknek köszönhetően a repülőgépek távirányítású parancsokkal irányíthatók; érzékelőkkel rendelkeznek, amelyek rádiófrekvenciás jeleket bocsátanak ki és fogadnak.
De nemcsak repülőgépekben, hanem szárazföldi járművekben is használják. A távirányítású autók erre jó példa. A hadseregek egy olyan technológiát használnak, amely kezdetben Arduino alkatrészeken alapult.
ArduinoPhone
Az Arduino sokoldalúsága annyira kiterjedt, hogy akár mobiltelefonokat is lehet vele készíteni. amelyek fotovoltaikus töltési képességekkel rendelkeznek. Ez a technológia akár 50 órára is növelheti az akkumulátor élettartamát. Támogatja a mikrofonok és hangszórók beépítését is hívások kezdeményezéséhez.
Bár a felépítése nem egyszerűAz sem elképzelhetetlen, hogy kezdő felhasználók is használhassanak ArduinoPhone-t, akik ismerik a forrasztás és az áramkör-integráció alapvető szabályait.
Számítógépes numerikus vezérlésű (CNC) gépek
A számítógépes numerikus vezérlés egy olyan program, amely egy Arduinóra van telepítve, és Arra szolgál, hogy egy elem helyzetét folyamatosan ellenőrizni lehessen.Más szóval, rendkívüli pontosság elérésére használják a gépre szerelt megmunkálási folyamatokban, hogy pontos eredményt érjenek el egy tárgyban.
A programozás 3D-s dimenzióban történik az XYZ tengelyekkelEz határozza meg a kívánt fizikai elem magasságát, mélységét és szélességét. Ezért a CNC a különféle gépek számítógépes numerikus vezérlését jelenti.
Nyisd meg a Theremin One-t
Egy Arduinóval A theremint anélkül is vezérelheted, hogy fizikailag érintkeznél a hangszerrel.Az eszközbe integrálható előprogramozásnak köszönhetően egy nagy pontosságú, egyszerűen programozható elektronikus hangszered lesz.
3D nyomtatók
A 3D nyomtató egyértelmű példa arra, hogyan használhatod a robotikát egy Arduino kártyával.Ez bármilyen számítógéptől függetlenül történik. Csak az utasításokat kell beépíteni, hogy ez a számítástechnikai eszköz függetlenül végrehajthassa az összes külsőleg kiadott parancsot.
Programozás szempontjából nagyon hasonlít egy CNC géphez, mivel az XYZ tengelyeket használja. A működése azonban fordított. Ez azért van, mert a 3D nyomtatásnál a nulláról kell megépíteni az elemet, míg a numerikus vezérlésnél a fizikai elemet kell finomítani a kívánt eredmény eléréséhez.
Ambilight
Szóval megnézheted a tévéden A kontraszt a TV-készülék elhelyezésére szolgáló helyiség megvilágításának megfelelően kerül beállításra.Szükséges egy Arduino. Az eszköz a képernyő által kibocsátott fény visszacsatolását vezérli a környezeti természetes fényhez viszonyítva. Ezt Ambilightnak nevezik.
Ehhez, Külső érzékelők szükségesek amely meghatározhatja a nagyméretű képernyő által elvégzendő korrekció mértékét.
